一种预估电池寿命的方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种预估电池寿命的方法，包括如下步骤：根据待预估电池的寿命衰减影响因子，模拟不同工况下所述待预估电池对应的SOH老化曲线，所述工况包括：电芯温度和/或电池的SOC；将所述待预估电池在不同工况下对应的所述SOH老化曲线进行拼接，得到预估的电池寿命。本发明专利技术通过模拟并拼接待预估电池在不同工况下对应的SOH老化曲线，所述工况包括：电芯温度和/或电池的SOC，得出电池的预估寿命，不再是用单一的电芯温度或SOC预测电池寿命，更加客观还原了电池真实环境，从而更加准确的预估电池寿命。池寿命。池寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种预估电池寿命的方法及设备


[0001]本专利技术涉及电池
，具体涉及一种预估电池寿命的方法及设备。

技术介绍

[0002]客观、精确预测电池实际寿命，是寿命仿真领域一直追求的目标。目前的经验数学模型的法为单一工况寿命性能评估(纯循环/日历衰减)。
[0003]现有技术中的单一工况寿命模型，以日历经验模型Q
TSOC
(t)～t为例，是研究恢复容量Q与时间t之间的函数关系，其中温度T、存储荷电状态SOC作为参数影响衰减，对于n个不同的温度场景(或SOC)，函数Q
TSOC
(t)～t有n条衰减曲线。
[0004]将上述日历经验模型运用至实际场景寿命评估，如：某电芯进行满电日历搁置，温度在25℃～45℃间周期变化(往复)，每1min改变1℃，对该场景下电池存储1年后的SOH进行仿真预测，其中SOH表示电池健康度。但对于实际场景寿命需求，当电池温度不再单一，呈现变化时，此时传统寿命预测方式的局限性开始显现，传统寿命预测方式采用了温度或者SOC等效的方法，如采取35℃作为场景温度的等效值，按照日历模型得到35℃
‑
100％SOC的老化曲线，但这样做显然是偏离应用场景的，不能满足更加高精度的仿真需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于针对现有技术中，传统的单一工况寿命模型对于实际场景寿命需求，当电池温度不再单一，呈现变化时，传统寿命预测方式具有局限性，提出了一种预估电池寿命的方法及设备。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0007]一种预估电池寿命的方法，包括如下步骤：
[0008]根据待预估电池的寿命衰减影响因子，模拟不同工况下所述待预估电池对应的SOH老化曲线，所述工况包括：电芯温度和/或电池的SOC；
[0009]将所述待预估电池在不同工况下对应的所述SOH老化曲线进行拼接，得到预估的电池寿命；
[0010]通过让待预估电池在不同的工况条件下，进行电池寿命的预估，所述工况包括：电芯温度和/或电池的SOC，不再是用单一的温度或SOC预测电池的寿命，更加客观还原了电池真实环境，从而更加准确的预估电池寿命。
[0011]作为本专利技术的优选方案，还包括如下步骤：
[0012]让电芯在α
i
℃、β
i
％SOC的条件下，记录其对应的日历存储时间为t
i
，并根据日历寿命方程，模拟出第iSOH老化曲线；其中i＝1，2，3
…
n，所述n为正整数；
[0013]将所述SOH
i
老化曲线的起始端，拼接在其他具有不同i值的所述SOH
i
老化曲线的末端，得到接续SOH老化曲线；
[0014]其中所述SOH
i
老化曲线起始端的SOH值与其他所述具有不同i值的SOH
i
老化曲线末端的SOH值相等；根据所述接续SOH老化曲线末端对应的SOH值，得出电池衰减量之和，从而
得到电池的寿命预测结果。
[0015]作为本专利技术的优选方案，定义电池的日历寿命方程，按照经验模型的方式描述电芯老化特性，使得电池的SOC、T值存在对应的SOH老化曲线，表达所述电池的SOH与t的衰减关系；
[0016]其中T表示电芯温度、SOC表示荷电状态、t表示日历存储时间、SOH表示电池健康度。
[0017]作为本专利技术的优选方案，所述按照经验模型的方式描述电芯老化特性，如下式所示，
[0018]Qloss(T、SOC、t)＝A(C)*exp(Ea/(8.314*T))*t
Z
[0019]SOH＝Qloss(T、SOC、t)
[0020]其中Qloss表示电池容量衰减、T表示电芯温度、SOC表示荷电状态、t表示日历存储时间、A(C)表示SOC与T的相关函数、Ea表示活化能、SOH表示电池健康度、C表示电池充放电电流大小的比率，通过此公式可模拟出电池对应的SOH老化曲线。
[0021]作为本专利技术的优选方案，所述步骤S1中，其中
‑
10≤α
i
≤60，0≤β
i
≤100；定义电池温度与SOC的适用范围。
[0022]作为本专利技术的优选方案，所述步骤S1还包括：定义电池的边界条件；通过定义所述电池的边界条件，可避免电池寿命预估出现偏差较大的情况，如电池在
‑
30℃或80℃的情况下，电池的使用寿命会大幅下降，导致所述SOH老化曲线出现变化过大的问题，从而使得电池寿命预估的结果不准确。
[0023]作为本专利技术的优选方案，所述边界条件包括：相同的SOH值对应的电池老化状态相同。
[0024]作为本专利技术的优选方案，所述边界条件还包括：
[0025]电池日历寿命，SOC：0
‑
100％，T：
‑
10℃～60℃；
[0026]电池循环寿命，DOD：0
‑
100％，C：BEV0
‑
1C，PHEV/HEV1C
‑
10C，T：
‑
10℃
‑
60℃；
[0027]其中T表示电池温度；SOC表示荷电状态，反映电池的剩余容量；DOD表示电池的放电深度；C表示电池充放电电流大小的比率；BEV表示纯电动汽车电池的充放电电流大小的比率；PHEV/HEV表示混动汽车电池的充放电电流大小的比率；其中不同的车辆类型，常规电池充放电电流大小的比率使用范围不同，如BEV纯电动汽车电池的充放电电流大小的比率通常在0
‑
1C的范围，PHEV/HEV混动汽车电池的充放电电流大小的比率通常在1C
‑
10C的范围。
[0028]本专利技术还提供一种预估电池寿命的设备，包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述任一所述的方法。
[0029]作为本专利技术的优选方案，所述设备还包括模型输入端、模型输出端；
[0030]所述处理器分别与所述模型输入端、所述模型输出端连接；
[0031]所述模型输入端用于输入电池信息，所述电池信息包括电池的温度、SOC、循环电流、DOD信息；
[0032]所述处理器包括Matlab程序封装模块，所述Matlab程序封装模块封装有按照经验
模型的方式描述电芯老化特性的日历寿命方程；
[0033]所述模型输出端用于输出包括经所述处理器处理后的SOH，即SOH对应的电池寿命预估结果，所述SOH包括DCR增长率、容量保持率的至少一种；
[0034]所述模型输入端输入的所述电池信息通过所述处理器处理后传递至所述模型输出端进行输出。
[0035]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预估电池寿命的方法，其特征在于，包括如下步骤：根据待预估电池的寿命衰减影响因子，模拟不同工况下所述待预估电池对应的SOH老化曲线，所述工况包括：电芯温度和/或电池的SOC；将所述待预估电池在不同工况下对应的所述SOH老化曲线进行拼接，得到预估的电池寿命。2.根据权利要求1所述的一种预估电池寿命的方法，其特征在于，还包括如下步骤：让电芯在α
i
℃、β
i
％SOC的条件下，记录其对应的日历存储时间为t
i
，并根据日历寿命方程，模拟出SOH
i
老化曲线；其中i＝1，2，3
…
n，所述n为正整数；将所述第SOH
i
老化曲线的起始端，拼接在其他具有不同i值的所述SOH
i
老化曲线的末端，得到接续SOH老化曲线；其中所述SOH
i
老化曲线起始端的SOH值与其他所述具有不同i值的SOH
i
老化曲线末端的SOH值相等；根据所述接续SOH老化曲线末端对应的SOH值，得出电池衰减量之和，从而得到电池的寿命预测结果。3.根据权利要求1所述的一种预估电池寿命的方法，其特征在于，定义电池的日历寿命方程，按照经验模型的方式描述电芯老化特性，使得电池的SOC、T值存在对应的SOH老化曲线，表达所述电池的SOH与t的衰减关系；其中T表示电芯温度、SOC表示荷电状态、t表示日历存储时间、SOH表示电池健康度。4.根据权利要求3所述的一种预估电池寿命的方法，其特征在于，所述按照经验模型的方式描述电芯老化特性，如下式所示，Qloss(T、SOC、t)＝A(C)*exp(Ea/(8.314*T))*t
Z
SOH＝Qloss(T、SOC、t)其中Qloss表示电池容量衰减、T表示电芯温度、SOC表示荷电状态、t表示日历存储时间、A(C)表示SOC与T的相关函数、Ea表示活化能、SOH表示电池健康度、C表示电池充放电电流大小的比率。5.根据权利要求2所述的一种预估电池寿命的方法，其特征在于，所述步...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锦标，
申请(专利权)人：湖北亿纬动力有限公司，
类型：发明
国别省市：